Laju alir volumetrik

Artikel ini bukan mengenai Laju alir massa.

Laju alir volumetrik
Simbol umum	${\dot {V}}$, $Q$
Satuan SI	m3/s
Dimensi SI	L3 T-1

Pada fisika dan teknik, terutama dinamika fluida dan hidrometri, laju alir volumetrik adalah volume fluida yang mengalir per satuan waktu. Satuan SInya adalah m³/s (meter kubik per sekon). Satuan Inggris yang digunakan adalah ft³/s (kaki kubik per sekon) dan di Amerika digunakan galon per menit. Simbolnya Q.

Laju alir volumetrik tidak sama dengan fluks volumetrik, yang didefinisikan oleh Hukum Darcy dengan simbol q, satuannya m³/(m²·s), atau m·s⁻¹. Integrasi fluks terhadap luas menghasilkan laju alir volumetrik.

Definisi dasar

Laju alir volumetrik didefinisikan oleh limit:

$Q=\lim \limits _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\Delta V}{\Delta t}}={\frac {{\rm {d}}V}{{\rm {d}}t}}$

Laju alir volumetrik merupakan besaran skalar.

Definisi umum

Laju alir volumetrik juga dapat didefinisikan sebagai:

$Q={\vec {v}}\cdot {\vec {A}}$

dimana:

• ${\vec {v}}$ = kecepatan alir elemen substansi
• ${\vec {A}}$ = cross-sectional vector area

Persamaan di atas hanya benar untuk luasan yang datar. Secara umum, termasuk permukaan lengkung, persamaan di atas menjadi integral permukaan:

$Q=\iint _{A}{\vec {v}}\cdot {\rm {d}}{\vec {A}}$

Definisi ini digunakan pada praktik. Luasan yang digunakan untuk menghitung Laju alir volumetrik dapat datar atau lengkungan, berupa cross-sectional area atau permukaan. Luas vektor adalah kombinasi besaran vektor dimana volume mengalir, A, dan vektor satuan normal terhadap luasan, $\mathbf {\hat {n}}$. Hubungannya adalah ${\vec {A}}=A\mathbf {\hat {n}}$.

Ketika laju alir massa diketahui, maka mudah untuk mendapatkan ${\dot {V}}$.

${\dot {V}}={\frac {\dot {m}}{\rho }}$

dengan

• ${\dot {m}}$ = laju alir massa (kg/s).
• $\rho$ = densitas (kg/m³).